小創(chuàng)新亦有大作為？應(yīng)用材料公司推出全新Applied Centura Pronto EPI腔體有何實力

Gartner 今年年初發(fā)布預(yù)估報告指出，經(jīng)過 2015、2016 年的小低潮后，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將在 2017 年再度出現(xiàn)高達 7.2%的成長，總市場規(guī)模可望達到 3,641 億美元。隨著物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子等市場的逐漸升溫，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將迎來新的發(fā)展契機。同時，加之新增產(chǎn)能的開出后，中國乃至全球晶圓產(chǎn)線的陸續(xù)開建投產(chǎn)，使得半導(dǎo)體設(shè)備廠商企業(yè)獲得更多益處，競爭也隨之變得激烈。

據(jù)資料顯示，應(yīng)用材料公司是全球最大的半導(dǎo)體與顯示行業(yè)設(shè)備制造供應(yīng)商，為了實現(xiàn)制造比半導(dǎo)體通常所用厚得多的外延薄膜來制造更高性能的器件，推出了一款可同時用于薄與厚硅外延層的全新高產(chǎn)能 EPI 腔體。全新的 Applied Centura??Pronto??EPI ATM 腔體的薄膜生長速率超過每分鐘 6 微米，能利用出色的化合物反應(yīng)效率在單道工序中生成 20-150 微米的硅外延層，在提高生成率的同時，降低了生產(chǎn)成本。

應(yīng)用材料全球服務(wù)產(chǎn)品事業(yè)部設(shè)備產(chǎn)品部 200 毫米半導(dǎo)體及晶圓廠解決方案部門的副總裁兼總經(jīng)理

原錚博士

正如應(yīng)用材料公司全球服務(wù)產(chǎn)品事業(yè)部設(shè)備產(chǎn)品部 200 毫米半導(dǎo)體及晶圓廠解決方案部門的副總裁兼總經(jīng)理原錚博士所說：“應(yīng)用材料公司憑借自己在行業(yè) 20 年來的經(jīng)驗，重新設(shè)計了 200 毫米 Epi 腔體，形成了一套高生產(chǎn)力的 Centura Epi ATM 解決方案，能夠在同一個腔體內(nèi)實現(xiàn)寬范圍的 Epi 厚度，并將薄膜生長速率提高 30%，化學(xué)品消耗降低 25%，運行成本降低 30%，從而為晶圓制造商和器件制造商提高經(jīng)濟且高效的 Epi 工藝能力。”目前看來，這也是唯一能夠在同一腔體內(nèi)生產(chǎn)薄和厚（<1—150 微米）外延的設(shè)備。

在腔體升級方面，改進了全套工藝組件的幾何尺寸，這樣，三氯氫硅（TCS）前體更有效地納入了晶圓表面上方的反應(yīng)區(qū)，就提高了薄膜生長速度，由此也降低了 TCS 的成本。

Centura 平臺最多可容納三個全新設(shè)計的腔體，該腔體裝備了全新的馬達驅(qū)動的晶片升降裝置。在每個腔體中，每片晶圓都擱于承載盤上的凹槽中，承載盤隨著前體氣流噴入腔體而旋轉(zhuǎn)，啟動外延制程。新的圓頂閉環(huán)溫控軟件在功能上具有改善在片性能和提升系統(tǒng)生產(chǎn)率的雙重優(yōu)點。

通過引入全新 Centura??Pronto??EPI ATM 腔體，應(yīng)用材料公司對 150 毫米和 200 毫米 Centura EPI 腔體這兩項骨干設(shè)備做了大幅升級，以滿足業(yè)界在功率器件和微機電系統(tǒng)應(yīng)用中使用具有成本效益的厚硅薄膜的需求。在一項 500 晶圓片的耐力測試中，重新設(shè)計的腔體在生成 100 微米厚的硅外延層時展現(xiàn)了高于每分鐘 6 微米的生長速率，達到了批量制造設(shè)備的三倍。此外，腔體的設(shè)計和更短的制程推動了三氯氫硅前體的化合效率和效能最優(yōu)化，使得腔體更清潔，并減少了去除圓頂鍍膜所需的鹽酸消耗量。這些節(jié)約實現(xiàn)了比批量制造設(shè)備更低的耗材成本，提高了產(chǎn)量，從而帶來了競爭優(yōu)勢。

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在相同前體氣流下，全新 Applied Centera Pronto EPI ATM Chamber 系統(tǒng)的生長速率比標準外延工藝高 20%，產(chǎn)量比舊系統(tǒng)提升 25%。

一項 500 晶圓片的耐力測試結(jié)果表明，全新 EPI 腔體在生成 100 微米厚的硅外延層時，厚度和電阻率的情況

在與媒體的交流中，原錚博士表示：“應(yīng)用材料公司總裁兼首席執(zhí)行官蓋瑞?迪克森（Gary Dickerson）已經(jīng)將 7nm/10nm 先進制程工藝、3D NAND FLASH、圖形化、先進顯示、以及中國市場作為公司未來幾年發(fā)展五大方向。應(yīng)用材料公司在西安有 200mm 實驗室，在過去幾年不斷增加研發(fā)基地的投入，最新的產(chǎn)品 Centura? Pronto? EPI 也是在西安的 200mm 實驗室研發(fā)出來的，很多當?shù)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E5%B7%A5%E7%A8%8B%E5%B8%88/">工程師已被培養(yǎng)成了半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)的骨干。”半導(dǎo)體市場發(fā)展瞬息萬變，不斷創(chuàng)新才能找到自己的立足之路，也正如原錚博士所說，做產(chǎn)品最怕大改，那背后需要改變的東西太多，而在現(xiàn)有基礎(chǔ)上做出小改進讓效率提高并同時降低了成本，就是一個偉大的創(chuàng)新。

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